管道系統(tǒng)設(shè)計的基本原理是利用3D 草圖完成管道布局，并添加相應(yīng)的管路附件，整個管路系統(tǒng)作為主裝配體的一個特殊子裝配體，

SolidWorks管道系統(tǒng)設(shè)計的基本原理

    管路系統(tǒng)子裝配體

    建立管線系統(tǒng)時，SolidWorks 將在裝配體文件中生成一個特殊類型的子裝配體。生成的子裝配體中包含管線系統(tǒng)所必須的管線以及附件，例如，對于管道而言，管道系統(tǒng)子裝配體中可能包含不同長度的管道、彎頭以及三通、閥門等相關(guān)的附件。

    子裝配體中包含一個“路線1”特征，如圖1所示，通過“路線1”特征可以完成對管道系統(tǒng)屬性和管道路徑的編輯。

    管道子裝配體的線路來源于在主裝配體中根據(jù)零件位置和用戶繪制的3D 草圖，3D 草圖與主裝配體相關(guān)并且決定管線系統(tǒng)中管道和附件的位置及參數(shù)。

    如圖1所示，3D 草圖決定了管道的位置和布局，管道系統(tǒng)的管道附件的位置確定了每段管道的長度。包含整個3D 草圖在內(nèi)的所有零件，均作一個特殊的子裝配體存在。

    管道系統(tǒng)中的零件

    如圖1所示，一般來說，在管道系統(tǒng)中包含如下幾類零件：

    管道

    管道系統(tǒng)中的管子零件（Pipe 或Tube）。應(yīng)在管道零件定義管道的直徑（標(biāo)稱直徑）和壁厚等級（例如，Sch40），這兩個參數(shù)用于確定管道系統(tǒng)中管道規(guī)格并用于篩選管道系統(tǒng)中的其他管路附件。

    由于管子名義直徑眾多，在加上壁厚等級的組合，管子的規(guī)格也非常多。一般說來，在管子零件中應(yīng)使用系列零件設(shè)計表完成各種管子規(guī)格的定義。

    管路附件

    一般說來，管路附件是指管路系統(tǒng)中應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)附件，例如彎頭、三通、接頭、管帽或法蘭等標(biāo)準(zhǔn)零件。系統(tǒng)在利用3D 草圖建立管道系統(tǒng)時，可以直接應(yīng)用不同形式的彎頭；而對于三通或法蘭類型的附件，需要用戶自行添加。

    其他零件

    其他的管路零件，例如用戶自定義的非標(biāo)準(zhǔn)管路端頭、壓力表、閥門等相關(guān)的零件。管路系統(tǒng)中的這些零件也可以廣義地稱為“管路附件”。

    連接點和步路點

    連接點是管路附件零件中的一個點。連接點定義了管道的起點或結(jié)束點，接頭零件的每個端口必須有一個連接點。建立管道系統(tǒng)時，必須從現(xiàn)有裝配體中零件上的一個連接點開始。

    零件中的連接點定義了管道系統(tǒng)的管道參數(shù)，如圖2所示，連接點定義的管道參數(shù)

    包括：

    管道的類型：管筒、管道（裝配式管道）和電力；

    管道方向：即從連接點開始管道延伸的方向；

    管道的參數(shù)：管道系統(tǒng)的參數(shù)是指針對此連接點而言，將用于連接的管道的相關(guān)數(shù)據(jù)；

    標(biāo)稱直徑：也稱為名義直徑，即要連接的管道的名義直徑，與管道零件的名義直徑相匹配。

    規(guī)格區(qū)域名稱：用于過濾配合零部件規(guī)格的標(biāo)識符號，例如壁厚等級、壓力級別等，與管道零件的管道識別符（“$屬性@ Pipe Identifier ”）相匹配，

工程

    圖2 連接點

    管路附件中必有一個步路點，此點的位置定義了當(dāng)管路附件應(yīng)用于管道系統(tǒng)中時與3D 草圖中的一個斷點重合的位置，即管路附件的安裝位置，如圖3所示。

    圖3 連接點及管路附件在管路中的位置

    管道系統(tǒng)設(shè)計庫

    SolidWorks軟件提供了用于管道系統(tǒng)設(shè)計的設(shè)計庫，保存在“安裝目錄\data\design library\routing\ ”文件中，用戶可以直接從設(shè)計庫窗口中應(yīng)用。

    用戶可以直接使用設(shè)計庫中文件完成設(shè)計，也可以根據(jù)管路零件的規(guī)則建立自定義的管路設(shè)計庫。為了簡單起見，在要求不嚴(yán)格的情況下，用戶甚至可以在現(xiàn)有管道系統(tǒng)設(shè)計庫的基礎(chǔ)上進行改造以后再使用。

    文件命名和文件復(fù)制

    建立管道系統(tǒng)后，管道系統(tǒng)裝配體、管道零件和管路附件的默認命名和保存方式遵守

    如下規(guī)則，用戶也可以在系統(tǒng)提示保存文件時保存為其他名稱或位置。管道系統(tǒng)子裝配體建立SolidWorks 管道系統(tǒng)時，系統(tǒng)將利用主裝配體的名稱給定管道子裝配體一個默認名稱，其規(guī)則是：RouteAssy<#>-主裝配體名稱.sldasm 例如：RouteAssy1-燃氣管布.sldasm

    管道零件管道零件默認被復(fù)制保存在當(dāng)前主裝配體所在的位置，并建立不同的配置以代表不同的管子長度，文件命名方式為：管道零件的“$屬性@ Pipe Identifier ”值+“-”+“子裝配體名稱”.sldprt 例如：075in Schedule40-RouteAssy1-燃氣管布局.sldprt ‰管路附件管路附件仍然使用設(shè)計庫中的零件。

    連接點和管道零件配置參數(shù)的關(guān)系

    實際上，建立管道系統(tǒng)時選擇的第一個連接點，已經(jīng)確定了管路系統(tǒng)的屬性：即使用管路的類型（管道或管筒）、名義尺寸和壁厚等級三個因素。管路系統(tǒng)使用配置來區(qū)別管道或管筒并與管路附件的大小相適應(yīng)。

    管道附件和管道零件中包含大量的配置，以代表不同尺寸和不同規(guī)格，這些配置的建立應(yīng)采用系列零件設(shè)計表的方法最為簡單。

    管道零件：在管道附件的配置參數(shù)中，有兩個必備參數(shù)：

    NominalDiameter@FilterSketetch ：用于定義管子的名義直徑。

    $屬性@ Pipe Identifier ：管道識別符，用于識別或篩選管道的規(guī)格；管道附件的連接點在管道附件的系列零件設(shè)計表中，也需要建立兩個必備的參數(shù)：

    $屬性@Nominal Pipe Size ：定義管道附件的名義直徑。Specification@CPoint1 （每個連接點具有一個“Specification ”參數(shù)）這兩個參數(shù)分別代表連接點的【參數(shù)】選項組中的內(nèi)容，如圖4所示。

    圖4 連接參數(shù)和設(shè)計表參數(shù)

    因此說，管道零件和管路附件在連接上是有明確的，管道零件的名義直徑與規(guī)格應(yīng)于管道附件的名義直徑和規(guī)格相匹配，如圖5所示。